SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

PRIRODOSLOVNO – MATEMATIČKI FAKULTET

BIOLOŠKI ODSJEK

BIOLOGIJA HUMANIH PAPILOMA VIRUSA

BIOLOGY OF HUMAN PAPILLOMAVIRUSES

SEMINARSKI RAD

Anita Cindrić

Preddiplomski studij molekularne biologije

(Undergraduate Study of Molecular biology)

Mentor: doc. dr. sc. Maja Matulić

Zagreb, 2009.

1

SADRŽAJ

1.UVOD.....................................................................................................................................2

2. KLASIFIKACIJA I EVOLUCIJA.......................................................................................3

3. IZGLED I GRAĐA VIRIONA............................................................................................6

4. ŽIVOTNI CIKLUS HPV-a I ULOGE POJEDINIH OKVIRA ČITANJA........................9

4.1. INFEKCIJA HPV-om.............................................................................................9

4.2. REPLIKACIJA GENOMA I ULOGE E1 I E2...................................................10

4.3. STIMULACIJA PROLIFERACIJE STANICA I ULOGE E6 I E7

KOD VISOKORIZIČNIH TIPOVA HPV-a......................................................11

4.4. UMNOŽAVANJE GENOMA, SASTAVLJANJE

I IZLAZAK VIRIONA IZ STANICE.................................................................15

5. DOMAĆINSKA KONTROLA HPV INFEKCIJE............................................................17

6. LITERATURA.....................................................................................................................18

7.SAŽETAK.............................................................................................................................20

8. SUMMARY..........................................................................................................................20

2

1.UVOD

Humani papiloma virus (HPV) je mali DNA virus iz porodice Papillomaviridae koja

se povezuje sa nastankom epitelnih i fibroepitelnih tumora kože ili sluznice u viših

kralježnjaka.

Zanimanje za papiloma viruse počelo je još u 19. stoljeću, kada su zapaženi prvi

slučajevi konverzije genitalnih bradavica u karcinome. Identificirani su početkom 20-tog

stoljeća, kada je Shope 1933. dokazao pokusom na kunićima da se kožne bradavice ili

papilomi mogu prenijeti s jedne jedinke na drugu putem filterabilne infektivne čestice. Nakon

toga, uslijedio je Rousov pokus kojim je prvi puta dokazano da papiloma virus može

uzrokovati tumor u inficiranih zečeva (Rous i Beard, 1935).

Budući da se HPV ne može uzgajati u kulturi, niti prenositi na potencijalnog

animalnog domaćina, daljnji napredak istraživanja bio je spor sve dok se nisu razvile metode

molekularne biologije, kloniranje i hibridizacijske tehnike, koje su onda omogućile brži

razvoj istraživanja na ovom polju. Tako su znanstvenici tek 1970- tih počeli analizirati ulogu

HPV-a u nastanku tumora, posebice cervikalnog karcinoma (zur Hausen, 2002).

Do danas je različitim metodama i tehnikama na temelju DNA identificirano više od

stotinu tipova HPV-a, od kojih se svaki povezuje s infekcijom određenog domaćina.

Znanstvenici još uvijek intenzivno rade na karakterizaciji i ulozi pojedinih tipova virusa u

nastanku tumora te na otkrivanju mehanizama kojima uzrokuju zloćudne promjene stanica.

Važno je napomenuti da je, između ostalog i zbog ranije spomenutih problema u istraživanju

HPV-a , velik dio saznanja dobiven na temelju proučavanja goveđeg papiloma virusa

(BPV), usnog papiloma virusa zečeva (ROPV) i usnog papiloma virusa psa (COPV) (zur

Hausen, 1980).

U svom radu, osvrnut ću se na životni ciklus, organizaciju genoma i vjerojatne

mehanizme karcinogeneze HPV-a koji dovode do malignih transformacija domaćinskih

stanica.

3

2. KLASIFIKACIJA I EVOLUCIJA

Papiloma virusi su tkivno i vrsno specifični. Za jednu vrstu sisavaca može biti

specifično nekoliko različitih tipova virusa, koji se međusobno razlikuju po sekvenci DNA.

Klasifikacija se temelji na homologiji, a dogovorno, novootkriveni papiloma virus predstavlja

novi tip virusa, tj. dobiva novi broj, ako mu je DNA manje od 50% homologna s DNA drugih,

poznatih tipova virusa koji zaražavaju istu vrstu sisavaca (zur Hausen, 1980).

Za sada je klasificirano 16 različitih rodova porodice Papillomaviridae, a to su:

Alphapapillomavirus, Betapapillomavirus, Gammapapillomavirus, Deltapapillomavirus,

Epsilonpapillomavirus, Etapapillomavirus, Iotapapillomavirus, Kappapapillomavirus,

Lambdapapillomavirus, Mupapillomavirus, Nupapillomavirus, Omikronpapillomavirus,

Pipapapillomavirus, Thetapapillomavirus, Xipapillomavirus, Zetapapillomavirus (Villers de,

2001).

Od trenutno okarakteriziranih HPV-a, 90% pripada alfa i beta rodovima, dok su

preostali uglavnom gamma, mu i nu rodovi (sl. 1.).

4

Slika 1. A) Rodovi HPV-a , B) Podjela papiloma virusa alfa( Doorbar i sur, 2006)

Najveći udio HPV-a pripada rodu alfa. Ta skupina obuhvaća uglavnom tipove

virusa koji uzrokuju tumore. S obzirom na učestalost izazivanja malignih promjena, dijele se

u tri kategorije: visokorizični, niskorizični i kožni (izazivaju različite oblike bradavica na

koži) (sl. 1.). Infekcija tzv. visokorizičnim tipovima virusa povezana je s visokim rizikom od

pojave tumora, uglavnom cervikalnog karcinoma, a glavni predstavnici su HPV16 i HPV18.

5

Papiloma virusi beta uglavnom se povezuju s relativno bezopasnim kožnim

infekcijama u ljudi, iako u imunosuprimiranih osoba mogu uzrokovati rak kože. Virusi HPV

iz rodova gamma, mu i nu uzrokuju papilome i bradavice, ali ne tumore (Doorbar i sur, 2006).

Vjeruje se da su papiloma virusi koevoluirali sa svojim domaćinima tokom milijuna

godina, i to, najvjerojatnije zbog stabilnosti dvolančane DNA i vrlo vjerne replikacije, vrlo

sporo, u usporedbi s evolucijom nekih drugih virusa. HPV16 je npr. evoluirao prilikom

migracija ljudi, pa tako danas postoje njegove varijacije u različitim geografskim regijama. S

druge strane, HPV13 je gotovo identičan u svim ljudskim populacijama, dapače, sekvenca mu

je čak slična onoj papiloma virusa čimpanzi, što znači da se sasvim malo promijenio u

razdoblju od otprilike 6 milijuna godina (Van Ranst i sur, 1992).

6

3. IZGLED I GRAĐA VIRIONA

Papiloma virusi su male, geometrijski pravilne, ikozaedarske čestice, promjera

približno 50- 60 nm, bez ovojnice (sl. 2.).

Slika 2. Elektronskomikroskopska snimka papiloma virusa (preuzeto sa: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/ICTVdb/ICTVdB/index.htm)

Kapsida se sastoji od 72 pentamerne podjedinice (kapsomere), (sl. 3.). Kapsomere su

građene od viralnih proteina L1 i L2. L1 je sam po sebi dovoljan za formiranje proteinskog

omotača, L2 pomaže u pakiranju genoma u kapsidu i posreduje prilikom ulaska virusa u novu

domaćinsku stanicu (Doorbar i Gallimore, 1987).

L1 i L2 su temelj za izradu cjepiva protiv HPV-a na čijoj se proizvodnji intenzivno radi

posljednjih nekoliko godina (zur Hausen, 2002).

7

Slika 3. Izgled viriona papiloma virusa( preuzeto sa: http://www.expasy.org/viralzone/all_by_species/5.html )

Genom svih papiloma virusa je sličan: cirkularna superzavijena dvolančana DNA

molekula, veličine ~8000 pb, asocirana s histonskim proteinima (sl. 3.) u kompleks nalik

kromatinu („minikromosom“). Tijekom produktivnog životnog ciklusa u stanici postoji u

obliku episoma, a moze se iznimno ugraditi u genom domaćinske stanice.

Genom HPV-a je DNA veličine 6800- 8000 pb, koja kodira 8 otvorenih okvira čitanja

(ORF – open reading frame), (sl. 4.). Dijeli se na dvije regije, ranu (E) koja kodira proteine

potrebne za replikaciju, regulaciju i modifikaciju domaćinske stanice (sadrži ORF E1- E7) te

kasnu regiju (L) s koje se prepisuju geni za strukturne proteine kapside (L1 i L2).

Između rane i kasne regije nalazi se duga kontrolna regija, LCR (long control region) ili

uzvodna regulacijska regija, URR regija (upstream regulatory region) koja služi regulaciji

ekspresije viralnih gena. Smještena je između terminalnog dijela L1 ORF-a i početka E6

ORF-a. Sadrži mjesta inicijacije replikacije (ori), promotore transkripcije virusnih okvira

čitanja i mjesta vezanja aktivacijskih i represorskih staničnih i virusnih transkripcijskih

faktora (npr. E2) (Doorbar, 2006).

8

Slika 4. Organizacija genoma HPV16 virusa ( preuzeto sa: www.microbiologybytes.com/virology/Papillomav. )

Svi geni se prepisuju s jednog, istog DNA lanca. Ekspresija je strogo regulirana na

više razina pa su tako u različitim stadijima životnog ciklusa aktivni različiti promotori.

Postoji i alternativno izrezivanje transkripata.

(http://www.ipvsoc.org/MOLECULAR%20%20BIOLOGY%20%20OF%20%20HUMAN%2

0%20PAPILLOMAVIRUSES.htm ).

9

4. ŽIVOTNI CIKLUS HPV-a I ULOGE POJEDINIH OKVIRA ČITANJA

4.1. INFEKCIJA HPV-om

HPV kroz mikrotraume kože ili sluznice inficira keratinocite u bazalnom sloju epitela i

njegov životni ciklus je usko vezan uz diferencijacijski program tih stanica (sl. 5.). Na

površini bazalnih stanica koje se dijele postoje receptori za HPV čija priroda nije sa

sigurnošću poznata (pretpostavlja se da su to heparan sulfat proteoglikani). Uz njih, potreban

je i sekundarni receptor, čiju zadaću obavljaju α integrini i laminini (Evander i sur., 1997).

Nakon vezanja na receptore, virion se unosi u stanicu endocitozom posredovanom

kaveolinom ili klatrinom, ovisno o tipu HPV-a (Day i sur., 2003.). U citoplazmi se virusna

čestica rastavlja, a DNA se, zasad još nepoznatim mehanizmom, prenosi u jezgru gdje postoji

kao stabilni episom u 10 – 200 kopija po stanici.

U ovom sloju stanica eksprimiraju se rani proteini, E1 i E2, neophodni za replikaciju i

održavanje viralnog genoma u stanicama ( Doorbar i sur, 2006).

Slika 5. Povezanost životnog ciklusa HPV-a i diferencijacije keratinocita ( preuzeto sa: www.ircm.qc.ca/microsites/hpv/en/390.html )

10

4.2 REPLIKACIJA GENOMA I ULOGE E1 I E2

Replikacija je virusa povezana sa stupnjem diferencijacije domaćinske epitelne stanice. U

bazalnim stanicama, virusna DNA se replicira replikacijom tipa theta koja rezultira malim

brojem kopija virusnog genoma (samo za održavanje virusa). Inicijator replikacije u S fazi

staničnog ciklusa. je protein E2. Taj protein u nekodirajućoj dugoj kontrolnoj regiji, LCR, u

neposrednoj blizini ishodišta replikacije, prepoznaje palindromske sekvence

(AACCg(N4)cGGTT) i veže se za njih svojom C-terminalnom domenom. Pomoću tako

vezanog E2, kooperativno se na ishodište replikacije veže helikaza E1, ovisna o ATP-u (jedini

enzim kodiran genomom HPV-a ). Nakon vezanja E1, E2 disocira, a E1 uz pomoć staničnih

šaperona Hsp40 i Hsp70, poprima funkcionalnu konformaciju dvostrukog heksamernog

prstena (sl. 6.), kako bi odmotao lance DNA (dvosmjerno odmatanje) i omogućio pristup

replikacijskim proteinima domaćinske stanice, replikacijskom proteinu A (RPA) i DNA

polimerazi α (Titolo i sur, 2003).

Slika 6. Sastavljanje replikacijskog kompleksa pomoću E1 i E2. E1 se sastoji od ATP-

azne/helikazne aktivnosti, sadržane u C- terminalnoj domeni (zeleno) i DNA vezne

domene smještene u središtu proteina (crveno).( Titolo i sur, 2003)

Kad je replikacija gotova, kopije genoma se pravilno raspoređuju u stanice kćeri

tijekom mitoze. U toj segregaciji sudjeluje E2 (sl. 7.).

11

Slika7. E2 posredovana segregacija virusnih genoma kod BPV1(McBride i sur, 2006)

Naime, otkriveno je da se E2, vezan na palindrome u virusnom genomu, veže i na

mitotske stanične kromosome. Tako stvara most između kromosoma i virusnog genoma. Taj

mehanizam je vrlo čest kod papiloma virusa, ali različiti rodovi i tipovi virusa su razvili

različite „varijacije na temu“. Npr. BPV1 «zakvači» genom na kromosome pomoću staničnog

proteina Brd4. Nekim drugim virusima kao sidro koje osigurava razdvajanje genoma u mitozi

može poslužiti neki drugi stanični protein ili čak diobeno vreteno, kao što je to slučaj kod

visokorizičnih tipova HPV (McBride i sur. 2006).

Osim što ima ulogu u replikaciji i segregaciji genoma, E2 služi i kao transkripcijski faktor te

kao takav može regulirati ekspresiju E6 i E7. U maloj količini može aktivirati transkripciju

ranih gena, E6 i E7, dok u velikoj količini može služiti kao represor njihove transkripcije

(Doorbar i sur, 2006).

4.3. STIMULACIJA PROLIFERACIJE STANICA I ULOGE E6 I E7 KOD

VISOKORIZIČNIH TIPOVA HPV

Kao posljedica diobe stanica, virusni episomi dospijevaju u suprabazalni sloj stanica. Dok

se neinficirani keratinociti dijele samo u bazalnom sloju i u višim slojevima mnogoslojnog

pločastog epitela prolaze put diferencijacije, inficirane stanice se nastavljaju dijeliti i u

suprabazalnim slojevima i diferencijacija im je odgođena.

Osnovni mehanizam kojim HPV stimulira stanični ciklus je dobro poznat i sličan je

načinu na koji neki drugi tumorigeni DNA virusi uzrokuju tumore: nastoje stanicu dovesti u S

fazu ciklusa da bi to omogućilo i sintezu njihove DNA.

12

Glavni geni ovog procesa su viralni onkogeni, E6 i E7, odgovorni za malignu

transformaciju stanica. Kod visokorizičnih tipova HPV-a prepisuju se zajedno u

policistronsku mRNA. Ekspresija obaju ukazuje na njihovu međusobnu komplementaciju i

sinergističko djelovanje. U produktivnom ciklusu virusa imaju ulogu u procesima odgađanja

diferencijacije. Međutim, tumori povezani s visokorizičnim tipovima HPV najčešće se

pojavljuju na mjestima koja ne podržavaju produktivnu infekciju i abortivna infekcija može

progredirati u tumor. Tom prilikom dolazi do integracije virusnog genoma u genom

domaćina. Obično je najčešće mjesto loma i linearizacije kružne virusne DNA ORF E2, tako

da prestaje sinteza proteina E2. Gubi se kontrolna uloga ovog virusnog regulatora i dolazi do

povećane ekspresije E6 i E7 (jer više nemaju represora) te se njihovim djelovanjem potiče

imortalizacija, pojačana proliferacija i genetska nestabilnost inficiranih stanica (Doorbar,

2006).

E6 je multifunkcionalni protein, prisutan u jezgri i citoplazmi. U strukturi ima motive

cinkovih prstiju („Zn fingers“) koji upućuju na aktivnost transkripcijskog transaktivatora. E6

stvara kompleks sa staničnim p53 (tumor supresorski protein) i, kod visokorizičnih tipova

HPV potiče njegovu proteosomsku razgradnju uz pomoć ubikvitina i ATP-a. Tako se

onemogućavaju uloge p53 koje ima kao tumorski supresor: zaustavljanje staničnog ciklusa,

popravak oštećene DNA i programirana obrambena apoptoza (stanična smrt). Inaktivacijom

p53 nakupljaju se mutacije. Druga anti-apoptotska uloga E6 je interakcija s pro-apoptotskim

proteinima, Bak i Bax, i njihova inaktivacija, što opet rezultira nemogućnošću apoptoze.

Posljedica je povećanje kromosomske nestabilnosti (sl. 8.) (zur Hausen 2002, Mantovani i

Banks 2001).

13

Slika 8. Funkcije E6 i E7 onkoproteina i njihove međusobne interakcije u procesu koji vodi

ka imortalizaciji domaćinske stanice ( INK4A = p16; WAF1 = p21; KIP1 = p27 ) (zur Hausen, 2002)

E6 utječe na imortalizaciju stanica i tako što poveća aktivnost. telomeraze (Mantovani i

Banks, 2001).

Postoji još jedan mehanizam djelovanja E6, kojim se potiče proliferacija neovisno o E7. To je

inaktivacija regulatora stanične polarnosti. Ti proteini se obično nalaze na mjestima kontakta

između stanica, npr. čvrstim i adhezijskim vezama i imaju tzv. domenu PDZ (nazvanu tako po

početnim slovima u nazivu prva tri proteina u kojima su otkrivene). E6 se za njih veže svojom

visokokonzerviranom PDZ-veznom domenom na samom C-terminalnom kraju i može ih

usmjeriti prema proteolitičkoj razgradnji u proteasomu (Thomas i sur, 2008).

E7 je kiseli fosfoprotein s ulogom transaktivatora, koji, poput E6, ima u svojoj

strukturi motiv cinkovih prstiju (sl. 9.).

14

Slika 9. Kristalna struktura CR3 regije HPV E7 koja sudjeluje u vezanju pRB( preuzeto sa: www.wistar.org/marmorstein/structure.htm )

Osnovna uloga E7 je vezanje i inaktivacija tumor-supresorskih proteina obitelji pRB.

pRb je osnovni regulator staničnog ciklusa: njegova fosforilacija i oslobađanje

transkripcijskog faktora E2F omogućuje sintezu proteina S faze staničnog ciklusa. Stimulira

se transkripcija ciklina D, E i A te PCNA (proliferating cell nuclear antigen = faktor koji

povećava procesivnost domaćinske DNA polimeraze). Dok su u neinficiranoj stanici ovi

procesi kontrolirani faktorima rasta, u stanicama s virusom HPV, zbog inaktivacije pRb,

potiče se neprestana stanična proliferacija. E7 na sličan način veže i inaktivira proteine srodne

proteinu pRb, p107 i p130 (sl. 8.). Neovisno o ovim procesima, E7 može inaktivirati

inhibitore kinaza ovisnih o ciklinima, p21 i p27. p21 je povezan s procesima zaustavljanja

staničnog ciklusa i procesom diferencijacije u keratinocitima, koja je kod infekcije

papilomavirusom poremećena.

Dakle, ako se virusna DNA ugradi u genom domaćinske stanice (perzistentna infekcija

zapažena kod malog postotka visokorizičnih tipova virusa), uz deleciju regulatornog E2 ORF-

a, doći će do pojačane ekspresije E6 i E7 i inficirana stanica će vrlo vjerojatno postati

imortalna, pojačano će proliferirati i nakupljati sekundarne mutacije, što konačno može

dovesti do pojave karcinoma. Kod produktivne infekcije, virusni je genom nakon ulaska u

stanicu u obliku episoma i ovakav životni ciklus na kraju rezultira otpuštanjem virusnih

čestica (sl. 10.) (Doorbar i sur, 2006, zur Hausen, 2002).

15

Slika 10. Progresija iz produktivne HPV infekcije u zloćudni tumor. (Thomas, 2008)

U procesima poticanja staničnog rasta sudjeluje još jedan rani virusni protein, E5. HPV E5

je mali, vrlo hidrofobni protein, obično smješten u plazma membrani i Golgi-ju. Može se

vezati za vakuolnu H+ ATP-azu te tako spriječiti proces endosomskog zakiseljavanja. Tako se

potiče recikliranje receptora epidermalnog faktora rasta EGF (epidermal growth factor) na

staničnoj membrani i povećava mitogeno signaliziranje. Za HPV16 E5 je dokazano i da

sudjeluje u negativnoj regulaciji površinskog kompleksa histokompatibilnosti MHC (major

histocompatibility complex ) proteina, čime se sprječava prepoznavanje i ubijanje inficiranih

stanica od strane T-stanica ljudskog imunološkog sustava. Kod goveđeg papiloma-virusa

BPV1 protein E5 je jedan od glavnih onkogena (Doorbar i sur, 2006, DiMaio i Mattoon,

2001).

4.4.UMNOŽAVANJE GENOMA, SASTAVLJANJE I IZLAZAK VIRIONA IZ

STANICE

Mnogi tipovi HPV nisu povezani s pojavom tumora i imaju samo produktivni ciklus u

kojima proizvode nove infektivne virione. U lezijama koje izazivaju ekspresija je virusnih

gena pažljivo regulirana, tako da se određeni proteini proizvode u određeno vrijeme i u

određenoj količini, kako inficirana stanica migrira prema epitelnoj površini. Tim procesom se

16

mijenja stanična okolina i aktiviraju se određeni signalni putevi koji aktiviraju promotore

ovisne o diferencijaciji (P670 unutar E7 ORF-a kod HPV-a 16), s kojeg se prepisuju geni

potrebni za replikaciju (E1, E2, E4, E5). U diferenciranim se keratinocitima odvija replikacija

kotrljajućeg kruga (sigma) koja osigurava velik broj kopija virusnog genoma.

U gornjim se slojevima epitela virus umnaža i pakira svoj genom u kapsidu, da bi na

kraju došlo do otpuštanja infektivnih čestica. U tim procesima sudjeluju E2, koji vjerojatno

povećava efikasnost pakiranja genoma, te kasni proteini L1 i L2.

L2 ulazi u jezgru pomoću signala sadržanih u N i C terminalnoj domeni i tamo se

posredstvom tjelešaca PML (tjelešca promijelocitne leukemije), ili izravno, veže na DNA. L1

se slaže u kapsomere u citoplazmi i tek onda seli u jezgru (Day i sur, 2004.). Za slaganje

virusne čestice potrebni su i stanični šaperoni (Hsp 70). Čitavi virion može se formirati i bez

L2, iako on bitno podiže efikasnost pakiranja genoma i povećava infektivnost. L2 se veže za

L1 pomoću hidrofobne regije, a međusobna interakcija kapsomera se ostvaruje preko C-

krajeva proteina L1 koji se unakrsno povezuju disulfidnim vezama, kako se inficirane stanice

približavaju površini epitela (Doorbar, 2006).

Oslobađanje viriona iz stanica olakšava E4. Njegova uloga nije još sasvim jasna, ali se zna

da je važan budući da se nalazi u vrlo visokoj koncentraciji u citoplazmi površinskih

keratinocita. Mutanti koji ne eksprimiraju E4 nemaju sposobnost efikasne kasne replikacije.

Smatra se da E4 sudjeluje u zaustavljanju stanica u G2-fazi staničnog ciklusa i omogućava

oslobađanje viriona cijepanjem intermedijarnih filamenata citoskeleta keratinocita. Nedavno

je otkriveno i da stupa u interakciju s E2, što bi mogao biti vrijedan podatak u istraživanju

njegovog mehanizma djelovanja (Doorbar i sur, 2006.).

17

5. DOMAĆINSKA KONTROLA HPV INFEKCIJE

Imunološki sustav je veoma važan u kontroli infekcije i izbjegavanje imunološkog

nadzora je jedan od najvažnijih koraka u nastanku tumora uzrokovanih HPV-om. S druge

strane, stanica može onemogućiti dio funkcija virusnih onkogena mehanizmima povratne

sprege, u slučaju da je eksprimiran samo rani protein E6.

Slika 11. Proces nastanka karcinoma vrata maternice (LSIL: intraepitelna lezija nižeg stupnja,

low-grade intraepithelial lesion; HSIL: intraepitelna lezija nižeg stupnja, high-grade

squamous intraepithelial lesion),(zur Hausen, 2002).

Stanice mogu blokirati transkripcije DNA HPV-a i mehanizmom posredovanim tzv.

interferirajućim staničnim faktorom, CIF-om (cellular interference factor). Proces započinje

tako što makrofagi i faktor rasta TNF (tumor necrosis factor) stimuliraju epitelne stanice i

dovode do modifikacije transkripcijskog faktora neophodnog za ekspresiju virusnih gena.

Ovi putevi vode do endogene sinteze antivirusnog interferona (zur Hausen, 2002).

18

6. LITERATURA

Day PM, Baker CC, Lowy DR, Schiller JT., Establishment of papillomavirus infection is

enhanced by promyelocytic leukemia protein (PML) expression.

Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. (2004.), 101, 14252-7.

Day PM, Lowy DR, Schiller JT. , Papillomaviruses infect cells via a clathrin-dependent

pathway.

Virology (2003.), 307, 1–11.

DiMaio D, Mattoon D., Mechanisms of cell transformation by papillomavirus E5 proteins.

Oncogene (2001), 20, 7866-73. Review.

Doorbar J., Molecular biology of human papillomavirus infection and cervical cancer.

Clinical Science (2006), 110, 525-541.

Evander M., Frazer IH, Payne E, Qi YM, Hengst K, McMillan NA, Identification of the

alpha6 integrin as a candidate receptor for Papillomaviruses.

J. Virol. (1997.), 71, 2449–2456.

Mantovani F, Banks L., The human papillomavirus E6 protein and contribution to malignantprogression.Oncogene ( 2001 ), 20, 7874-87. Review.

McBride AA, Oliveira JG, McPhillips MG, Partitioning Viral Genomes in Mitosis.

Rous P, Beard J.W., The progression to carcinoma of virus- induced rabbit papillomas

(Shope).

Cell Cycle (2006.), 14, 1499-1502.

Thomas M., Human papillomaviruses, cervical cancer and cell polarity.

Oncogene ( 2008 ), 27, 7018-7030.

19

Titolo S, Brault K, Majewski J, White PW, Archambault J, Caracterization of the minimal

DNA binding domain of the humanpapillomavirus e1 helicase: fluorescence

anisotropy studies and characterization of a dimerization-defective mutant protein.

Virology (2003.), 77, 5178-5191.

Van Ranst M, Fuse A, Fiten P, Beuken E, Pfister H, Burk RD, Opdenakker G., Human

papillomavirus type 13 and pygmy chimpanzee papillomavirus type 1: comparison of

the genome organizations.

Virology (1992.), 190, 587–96.

Villers de, Taxonomic classification of papillomaviruses.

Papillomavirus Rep. (2001.), 12, 56-63.

Zur Hausen H., Papillomaviruses and cancer: from basic studies to clinical application.

Nature publishing group (2006.) , 2, 342-350

Zur Hausen H, The role of viruses in human tumors.

Adv Cancer Res. (1980.), 33, 77-107.

http://en.wikipedia.org/wiki/Papillomavirus

www.expasy.org/viralzone/all_by_species/5.html

www.ipvsoc.org/MOLECULAR%20%20BIOLOGY%20%20OF%20%20HUMAN%20%20PAPILLOMAVIRUSES.htm

www.ircm.qc.ca/microsites/hpv/en/390.html

www.microbiologybytes.com/virology/Papillomav.

www.ncbi.nlm.nih.gov/ICTVdb/ICTVdB/index.htm

www.wistar.org/marmorstein/structure.htm

20

7. SAŽETAK

Humani papiloma virusi (HPV) su mali DNA virusi koji inficiraju keratinocite u koži i

sluznicama ljudi gdje obično izazivaju nastanak bradavica. Određeni se tipovi ovih virusa

povezuju s etiologijom nastanka karcinoma vrata maternice. Molekularna istraživanja ovog

virusa započinju sedamdesetih godina, razvojem metoda molekularne biologije. Danas je već

relativno dobro poznata njihova biologija, kao i mehanizam kojim mogu dovesti do stanične

transformacije. Životni ciklus im je usko vezan uz diferencijacijski program keratinocita.

Inficiraju bazalne stanice epitela. Specifični virusni proteini interferiraju sa staničnim da bi

odgodili proces diferencijacije i potakli suprabazalne diobe. Tijekom produktivnog ciklusa u

gornjim slojevima epitela dolazi do proizvodnje proteina kapside i replikacije virusne DNA,

pakiranja virusne DNA u virione i oslobađanja virusa zajedno s odumrlim orožnjelim

površinskim slojem. U malom broju infekcija tzv. visokorizičnim tipovima humanih papiloma

virusa može doći do ugradnje virusnog genoma u genom domaćina. Kako se pri tome

poremeti ekspresija osnovnog virusnog regulacijskog proteina E2, povećana ekspresija

virusnih onkogena E6 i E7 može dovesti do poremećaja stanične proliferacije, imortalizacije i

genomske nestabilnosti, te neoplastičke progresije.

HPV se danas smatraju glavnim etiološkim čimbenikom nastanka cervikalnog

karcinoma. Istraživanja biologije ovog virusa i njegovih interakcija sa staničnim procesima

omogućilo je i proizvodnju cjepiva kojim bi se mogla prevenirati pojava velićine karcinoma

cerviksa.

8. SUMMARY

Human papillomaviruses (HPV) are small DNA viruses that infect human skin and

mucosal keratinocytes and can couse warts. Specific HPV types have a role in the

development of the cervical carcinoma. In seventies, with the development of the molecular

biology techniques, active research of their molecular biology has begun. Today, the life cycle

of these viruses, as well as their role in malignant transformation is well known. The HPV life

cycle is intimately linked to the differentiation programme of their target, epithelial tissue.

Viruses infect the basal cells of the epithelium. Specific viral proteins interact with cellular

targets in order to postpone the differentiation and induce suprabasal proliferation. During the

productive cycle, in the upper layers of the epithelium, viral DNA and capsid proteins are

produced and packed in infective virions, as well as shed together with dead cornified skin

21

layer. In certain number of so called high-risk HPV infections, viral DNA is integrated into

the host genome. As a consequence, the production of the main viral regulator, E2 protein is

abrogated, and viral oncogenes, E6 and E7 are produced. These proceses lead to uncontrolled

cell proliferation, immortalization and genomic instability and contribute to neoplastic

progression.

HPV are considered today to be the main aetiological factor for cervical cancer. Basic

research of its biology and interactions with cellular proceses contributed to the development

of HPV vaccine which could prevene a majority of cervical cancers.